CN107519763A - 一种浸没式过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种浸没式过滤装置，涉及液体过滤领域。浸没式过滤装置一般性地可包括储水箱、膜组件过滤单元、冲刷单元。储水箱顶部设有空气阀、底部设有泄废阀。膜组件过滤单元地设置于储水箱内部，与出水管路连接，用于将液体中的固体颗粒分离。冲刷单元设置于储水箱内部，用于冲刷膜组件过滤单元。本发明的浸没式过滤装置，由于膜组件过滤单元包括至少一个第一膜组件和一个第二膜组件，第一膜组件的外壁和第二膜组件的内壁组成封闭的容置空间，可分别单独对第一膜组件和第二膜组件进行冲刷。当第二膜组件需要单独冲刷时，采用封闭空间的液体进行冲刷，既不浪费净化后的液体，又节省能耗。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜过滤装置，特别是涉及一种浸没式过滤装置。
背景技术
在固液分离的过程中，膜过滤技术是最常用的技术之一。膜过滤的原理就是在过滤介质的两边形成一定的压力差，不溶的悬浮物质被过滤介质截留，形成滤饼，而溶剂、可溶性物质及部分小于过滤介质空隙的微粒可通过滤饼和过滤介质形成清滤液，进而达到固液分离的效果。
浸没式膜元件直接浸没在未滤液中，不需要压力容器，所以成本更低。浸没式膜元件采用死端过滤方式。死端过滤的基本原理是，在泵的压力差作用下，未滤液中的液体穿过膜面微孔成为清滤液排出，大于膜面微孔的悬浮物则被截留在膜表面形成滤饼层。滤饼层厚度会不断增大，从而增加过滤阻力，为了确保过滤正常进行，必须周期性清除膜表面的滤饼层。
已知的冲刷薄膜方法中，大部分利用气体和液体的混合物冲刷所述薄膜。而液体大多采用净化后的液体，此种操作会不可避免的浪费部分液体及能耗。
发明内容
本发明的一个目的是要解决上述在冲刷薄膜过程中浪费部分液体及能耗问题，提供一种浸没式过滤装置。
特别地，本发明提供了一种浸没式过滤装置，用于固液分离，包括：
储水箱，所述储水箱顶部设有空气阀、底部设有泄废阀；
膜组件过滤单元，设置于所述储水箱内部，与出水管路连接，用于将液体中的固体颗粒分离；和
冲刷单元，设置于所述储水箱内部，用于冲刷所述膜组件过滤单元；
其中，所述膜组件过滤单元包括至少一个第一膜组件和一个第二膜组件，所述第一膜组件的外壁和所述第二膜组件的内壁组成封闭的容置空间；所述第一膜组件用于过滤第一预设范围内的固体颗粒，所述第二膜组件用于过滤所述预设范围内的固体颗粒；可分别单独对所述第一膜组件和所述第二膜组件进行冲刷。
进一步地，所述容置空间的液体体积达到可对所述第二膜组件进行至少一次冲刷。
进一步地，所述冲刷单元包括：
第一液体冲刷单元，包括第一液体管路和设于所述第一液体管路处的第一液压泵；
第二液体冲刷单元，包括第二液体管路和设于所述第二液体管路处的第二液压泵。
进一步地，所述容置空间具有一排水口，所述排水口与所述储水箱相连。
进一步地，当所述第二膜组件需要冲刷时，使用所述封闭空间内的液体所述第二膜组件冲刷。
进一步地，当所述膜组件过滤单元需要冲刷时，所述液体从所述膜组件过滤单元的下面流入所述膜组件过滤单元，产生横向流作用。
进一步地，所述液体连续地进给所述膜组件过滤单元。
进一步地，所述冲刷单元包括：
脉冲曝气装置，包括气冲管路和设于所述气冲管路处的空气泵；
液体冲刷单元，包括液体管路和设于所述液体管路处的液压泵。
进一步地，所述脉冲曝气装置与所述液体冲刷单元间歇工作。
进一步地，还包括外侧预过滤单元，用于对液体进行初步过滤。
本发明的浸没式过滤装置，由于膜组件过滤单元包括至少一个第一膜组件和一个第二膜组件，第一膜组件的外壁和第二膜组件的内壁组成封闭的容置空间，可分别单独对第一膜组件和第二膜组件进行冲刷。当第二膜组件需要单独冲刷时，采用封闭空间的液体进行冲刷，既不浪费净化后的液体，又节省能耗。
进一步地，本发明的可旋转浸没式过滤装置通过采用不同的冲刷方式，进一步降低能耗。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的浸没式过滤装置的示意性装置图；
图2是根据本发明另一个实施例的浸没式过滤装置的示意性装置图；
图3是根据本发明一个实施例中的膜组件过滤单元在冲刷时流体走向的示意图。
图中的附图标记为：
1-储水箱，2-膜组件过滤单元，3-冲刷单元，5-外侧预过滤单元，11-空气阀，12-泄废阀，21-出水管路，22-出水泵，23-第一膜组件，24-第二膜组件，31-第一液体冲刷单元，32-第二液体冲刷单元，33-脉冲曝气装置，311-第一液体管路，312-第一液压泵，321-第二液体管路，322-第二液压泵，323-水箱。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的浸没式过滤装置的示意性装置图。如图1所示，浸没式过滤装置一般性地可包括储水箱1、膜组件过滤单元2、冲刷单元3。储水箱1具有容置空间。储水箱1顶部设有空气阀11、底部设有泄废阀12。膜组件过滤单元2设置于储水箱1内部，与出水管路21连接，用于将液体中的固体颗粒分离。冲刷单元3，设置于储水箱1内部，用于冲刷膜组件过滤单元2。所述膜组件过滤单元2包括至少一个第一膜组件23和一个第二膜组件24，所述第一膜组件23的外壁和所述第二膜组件24的内壁组成封闭的容置空间；所述第一膜组件23用于过滤所述第一预设范围内的固体颗粒，所述第二膜组件24用于过滤所述第二预设范围内的固体颗粒；可分别单独对所述第一膜组件23和所述第二膜组件24进行冲刷。
在本发明的一实施例中，第一预设范围是指大于0.05微米的固体颗粒不能通过第一膜组件23，第二预设范围是指大于10微米的固体颗粒不能通过第二膜组件24。
本发明的浸没式过滤装置，由于膜组件过滤单元2包括至少一个第一膜组件23和一个第二膜组件24，第一膜组件23的外壁和第二膜组件24的内壁组成封闭的容置空间，可分别单独对第一膜组件23和第二膜组件24进行冲刷。当第二膜组件24需要单独冲刷时，采用封闭空间的液体进行冲刷，既不浪费净化后的液体，又节省能耗。
如图1所示，本发明的一个实施例中，浸没式过滤器，包括储水箱1，所述储水箱11中固定安装有一个或者多个膜组件过滤单元2，膜组件过滤单元2的内腔通过出水管路21与出水泵连通。工作时，待处理水进入储水箱1使膜组件过滤单元2浸没其中，启动出水泵后膜组件过滤单元2的内腔形成负压，待处理水分别先后经过第二膜组件24和第一膜组件23实现过滤，过滤后的水经过出水管路21、出水泵后排出。
封闭空间的液体体积达到可对第二膜组件24进行至少一次冲刷。密封空间具有一排水口，排水口与储水箱1相连。冲刷单元3包括第一液体冲刷单元31和第二液体冲刷单元32。第一液体冲刷单元31包括第一液体管路311和设于第一液体管路311处的第一液压泵312；第二液体冲刷单元32包括第二液体管路321和设于第二液体管路321处的第二液压泵322。
当第二膜组件24需要冲刷时，将容置空间内的水储存至一水箱323中，打开泄废阀12，将其余废水排净。开启第二液体冲刷单元32，其中，第二液体冲刷单元32包括第二液体管路321和设于第二液体管路321处的第二液压泵322。第二液压泵322启动后，将水箱中水加压输送到储水箱1处，对第二膜组件24进行冲刷。打开泄废阀12，将其余废水排净。液体连续地进给第二膜组件24。
当第一膜组件23和第二膜组件24都需要冲刷时，同时开启第一液体冲刷单元31和第二液体冲刷单元32。图3是根据本发明一个实施例中的膜组件过滤单元2在冲刷时流体走向的示意图。如图3所示，浸没式过滤装置的冲刷单元3的进口设置于膜组件过滤单元2的下方，可以使流体往上流而产生横向流作用，进一步提高冲刷效率，降低能耗。液体连续地进给膜组件过滤单元2。
图2是根据本发明另一实施例的可旋转浸没式过滤装置的示意性装置图。如图2所示，冲刷单元3可以同时包括脉冲曝气装置33和液体冲刷单元3。脉冲曝气装置33包括气冲管路和设于气冲管路处的空气泵(图中未示出)，液体冲刷单元3包括液体管路和设于液体管路处的液压泵，其中，气冲管路与液体管路相连通。用于输送流体的液压泵可以设置成气液混合泵，采用气液混合对膜组件过滤单元2进行冲刷。
在进行冲刷工作时，脉冲曝气装置33与液体冲刷单元3间歇工作，两者还可以同时工作或工作时间部分重叠。
在本发明的另一实施例中，可旋转浸没式过滤装置还包括外侧预过滤单元5，用于对液体进行初步过滤。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种浸没式过滤装置，用于固液分离，包括：
储水箱，所述储水箱顶部设有空气阀、底部设有泄废阀；
膜组件过滤单元，设置于所述储水箱内部，与出水管路连接，用于将液体中的固体颗粒分离；和冲刷单元，设置于所述储水箱内部，用于冲刷所述膜组件过滤单元；
其中，所述膜组件过滤单元包括至少一个第一膜组件和一个第二膜组件，所述第一膜组件的外壁和所述第二膜组件的内壁组成封闭的容置空间；所述第一膜组件用于过滤第一预设范围内的固体颗粒，所述第二膜组件用于过滤所述预设范围内的固体颗粒；可分别单独对所述第一膜组件和所述第二膜组件进行冲刷。
2.根据权利要求1所述的浸没式过滤装置，其特征在于，所述容置空间的液体体积达到可对所述第二膜组件进行至少一次冲刷。
3.根据权利要求2所述的浸没式过滤装置，其特征在于，所述冲刷单元包括：
第一液体冲刷单元，包括第一液体管路和设于所述第一液体管路处的第一液压泵；
第二液体冲刷单元，包括第二液体管路和设于所述第二液体管路处的第二液压泵。
4.根据权利要求1所述的浸没式过滤装置，其特征在于，所述容置空间具有一排水口，所述排水口与所述储水箱相连。
5.根据权利要求2或3所述的浸没式过滤装置，其特征在于，当所述第二膜组件需要冲刷时，使用所述封闭空间内的液体所述第二膜组件冲刷。
6.根据权利要求2或3所述的浸没式过滤装置，其特征在于，当所述膜组件过滤单元需要冲刷时，所述液体从所述膜组件过滤单元的下面流入所述膜组件过滤单元，产生横向流作用。
7.根据权利要求2或3所述的浸没式过滤装置，其特征在于，所述液体连续地进给所述膜组件过滤单元。
8.根据权利要求1所述的浸没式过滤装置，其特征在于，所述冲刷单元包括：
脉冲曝气装置，包括气冲管路和设于所述气冲管路处的空气泵；
液体冲刷单元，包括液体管路和设于所述液体管路处的液压泵。
9.根据权利要求8所述的浸没式过滤装置，其特征在于，所述脉冲曝气装置与所述液体冲刷单元间歇工作。
10.根据权利要求1所述的浸没式过滤装置，其特征在于，还包括外侧预过滤单元，用于对液体进行初步过滤。
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